MIG350主变压器计算.doc

HC350主变压器计算书1 额定输出功率P2和最大输出功率P2max11 HC350焊机额定输出电流I2为350A，根据弧压公式：U2=14+0.05I2可得：额定输出电压U2=14+0.05350=14+17.5=31.5V额定输出功率P2= I2U2=35031.5=11025W12 为适应长焊接电缆焊接，将最高输出电压U2max定为34V，则最大输出功率P2max=U2maxI2=34350=11900W2计算铁芯最大输出功率安泰公司推荐简易估算公式： （1）式中：P ：变压器额定输出功率（W） f ：工作频率（Hz）SW ： 铁芯窗口面积（cm2）0.3(窗口利用系数）SC： 铁芯有效截面积（cm2）（乘填充系数后的） B ：磁感变化量（GS） (全桥电路B2Bm）J：电流密度（A/mm2） 0.53：经验系数选用安泰ONL-1206030铁芯：SW=(5.7cm / 2)20.3（窗口利用系数）=7.66 cm2SC=6.3cm2；B=2Bm=24000=8000GS；J=3.5 A/mm2 ；f=18000HZ；带入公式（1）计算可得：在18KHZ频率下输出功率最大值为12.8KW以上，满足焊机最大输出功率的要求。3. 匝数计算3.1 初级匝数（2） 式中：U ： 输入电压（V） T ：脉冲宽度（mS）SC ：铁芯有效截面积（cm2） B：磁感变化量（GS）焊机电源采用三相380V20%输入整流，最大直流输入电压为U =645V；逆变器为全桥电路，逆变频率为18KHz，死区时间6mS，最大脉冲宽度为22mS，工作磁感取4000GS；B=0.8GS；带入公式（2） 取整数30匝，可反算出变压器的工作磁感BM为3754 GS。3.2 次级匝数 U2 ：额定输出电压 U20：变压器次极交流电压 T：脉冲宽度（mS）（最大脉冲宽度22mS） T0：脉冲总周期（mS）（最大脉冲宽度22mS+死区宽度6mS=28mS） UA：管压降（取1V）UB：线压降（取0.5V）则变压器次极交流电压U20=34+1+0.528/22=45.2V变压比N1/N2=540/45.2 其中N1=30 则N2=2.5 N2取整数34. 电流密度及导线截面积绕组导线QZ2高强度漆包线，直径0.41mm ,单根面积0.13 mm24.1 电流密度。根据经验数据：初级电流密度J13.5A/ mm2次级电流密度J24.5A/ mm24.2 导线截面积4.2.1 次级导线截面积电流对导线的加热程度用电流的有效值表征， 因流过每个绕组电流为阶梯波（56mS） IMAX（22mS）、IMAX/2（26mS）、0（22mS），非正弦波，则Ib0.707IL，故采用电流平均值加系数的办法。负载持续率100%是焊机输出电流为270A，次级线圈分为六个绕组，各绕组流过电流为270A/6=45A，各绕组导线截面积应大于等于45/4.5=10mm2各绕组所用导线数为10 mm2/0.13 mm2=76.9 根，取系数1.2，76.91.2=92.28根 取整数90根422初级导线截面积I1N1=I2N2 则I1=I2N2/N1负载持续率100%时变压器初级电流为I1=2703/30=27A，初级线圈为一个绕组，绕组导线截面积应大于等于27/3.5=7.7mm2，绕组所用导线根数为 7.7 mm2/0.13 mm2=59.2根 取整数60根。附件:(网上资料)纳米铁基纳米晶铁芯与铁氧体铁芯基本磁性能对比基本参数纳米晶铁芯铁氧体铁芯饱和磁感 Bs（T） 1.2505 剩余磁感 Br （T） （20KHz）0.20 0.20 铁损 （20KHz/0.2T） （W/Kg） 3.4 7.5 铁损 （20KHz/0.5T） （W/Kg） 35 不能使用铁损 （50KHz/0.3T） （W/Kg）20,000 2,000 矫顽力 Hc (A/m) 1.60 6 饱和磁致伸缩系数（106） 2 4 电阻率 (muOhmcm) 80 106 居里温度 () 570 0.70 如何选择逆变焊机变压器铁芯规格尺寸：编号方法：ONLODIDHT，其中O环形铁芯，N纳米晶，L低剩磁， OD外径, ID内径, HT高度。例如：NACONL-1206030 ( 简写为ONL1206030 )表示低剩磁的铁基纳米晶环形铁芯，外径、内径和高度 分别为120、60、30mm。表中符号说明：S铁芯有效截面积, L铁芯磁路长度, M铁芯质量, P20KHz下的适用功率。产品牌号铁芯尺寸 (mm) 保护盒尺寸 (mm) S (cm2)L (cm) M (g) P(KW) 适用焊机电流ODIDHTODIDHTONL-644020 64 40 20 66 37 23 1.68 16.3 2000.2-0.5 ONL-704025 70 40 25 72 37 28 2.62 17.3 300 0.5-1 ONL-755025 75 50 25 77 47 28 2.18 19.6 300 1-1.5 ONL-805020 80 50 20 82 46 23 2.10 20.4 300 2-4 ONL-805025 80 50 25 85 44 30 2.63 20.4400 4-5 120A 160A ONL-1006020 100 60 20 105 56 23 2.80 25.1 500 4-5 160A 200AONL-1037425 103 74 25 109 69 26.5 2.5327.8 510 5-6 ONL-1206030 120 60 30 125 57 35 6.30 29.8 1200 8-15 315A ONL-1207020 120 70 20 125 67 25 3.50 29.8 730 5- 6 ONL-1207025 120 70 25 125 67 30 4.38 29.8 920 6-7 200A 250A ONL-1207030 130703012567355.25 29.8 1100 6-10 315A 400A ONL-1308040130804013676457.0 33.0 1650 15-20 400A 500A ONL-1308050 13080501367655875 33.0 2060 23-25 500A 630A ONL-1309025 13090251368528350 34.5 870 8-10 ONL-1309030 1309030136853642